หลักฐานที่กล่าวถึงโบสถ์ซันตามาริอาดัลมาร์เขียนเป็นครั้งแรกเขียนขึ้นในปี ค.ศ. 998 การก่อสร้างของตัวโบสถ์ปัจจุบันเริ่มขึ้นโดยแคนนอนแบร์นัต ลัลล์ผู้ได้รับแต่งตั้งให้เป็นอัครพันธบริกรของโบสถ์ในปี ค.ศ. 1324 การก่อสร้างเริ่มขึ้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม ค.ศ. 1329 เมื่อมีการวางศิลาฤกษ์โดยพระเจ้าอัลฟอนโซที่ 4 แห่งอารากอน จากจารึกบนศิลาทั้งในภาษาละตินและกาตาลาหน้าโบสถ์ สถาปนิกผู้รับผิดชอบการก่อสร้างคือเบอร็องแกร์ เดอ มงตากู (ผู้ออกแบบ) และ ราโมน เดสปุยก์ การก่อสร้างได้รับการสนับสนุนจากสมาคมพ่อค้าต่าง ๆ ของบาร์เซโลนาโดยตลอด[1] ผนัง, ชาเปล และด้านหน้าสร้างเสร็จในปี ค.ศ. 1350 ในปี ค.ศ. 1324 ก็ได้เกิดเพลิงไหม้ที่สร้างความเสียหายให้แก่ส่วนสำคัญของสิ่งก่อสร้าง เมื่อวันที่ 3 พฤศจิกายน ค.ศ. 1383 ก็ได้มีการวางศิลาก้อนสุดท้ายของวัด ในปี ค.ศ. 1428 แผ่นดินไหวทำลายหน้าต่างกุหลาบด้านตะวันตกของโบสถ์[2] โครงสร้างของหน้าต่างบานใหม่ที่สร้างขึ้นแทนเป็นแบบกอทิกวิจิตรสร้างเสร็จในปี ค.ศ. 1459[1] ปีต่อมาก็ได้มีการประดับกระจกบนหน้าต่าง รูปสลักบนแท่นบูชาเอกถูกทำลายโดยเพลิงในปี ค.ศ. 1936 ในคริสต์ศตวรรษที่ 19 ก็ได้มีการสร้างชาเปล Blessed Sacrament ขึ้น[2]